Come la geologia locale condiziona i flussi di Gas Radon dal suolo

Il radon si forma nelle rocce in seguito al decadimento del radio-226; elevate concentrazioni di radon nei gas del suolo e del sottosuolo si riscontrano però solo quando questo elemento può essere espulso dal reticolo cristallino dei minerali che lo contengono. In particolare nel decadimento del radio-226 viene emessa una particella a e l’atomo di radon appena formato rincula nella direzione opposta. La posizione dell’atomo di radio nel granulo e la direzione di rinculo dell’atomo stesso possono determinare la fuoriuscita o meno del radon dal reticolo cristallino del minerale che l’ha generato.
In queste condizioni, possono verificarsi tre diverse situazioni:
l’atomo di radon rimane nel granulo
l’atomo di radon penetra in un granulo vicino
l’atomo di radon viene espulso dal reticolo cristallino e viene successivamente allontanato dai gas del suolo o dall’acqua.
Solo nel terzo caso il radon è realmente libero di spostarsi attraverso il suolo, raggiungere la superficie e, infine, diffondere nell’atmosfera; la sua mobilità sarà legata alla permeabilità del suolo. Un terreno ghiaioso o ricco di fessurazioni consentirà al gas radon di muoversi con facilità attraverso gli strati rocciosi mentre orizzonti argillosi ed eventualmente umidi presenteranno invece una certa resistenza al suo passaggio.
La quantità di radon che si forma nelle rocce e nel suolo dipende strettamente dal loro contenuto di uranio e radio. Da un punto di vista geologico, la distribuzione di questi due elementi nel suolo varia in funzione del tipo di roccia o di terreno, in base al luogo ed alle modalità di formazione. In genere la concentrazione di uranio e radio è compresa tra 0,5 e 5 mg/kg, ma localmente è possibile riscontrare anche valori più elevati.
I processi che determinano la migrazione del radon nel suolo sono essenzialmente tre: la diffusione, la convezione e il trasporto da parte di un fluido, sia esso un gas o un liquido. La diffusione e la convezione consentono lo spostamento del radon su distanze dell’ordine di grandezza dei centimetri o dei metri, al contrario, il trasporto da parte di un fluido può determinare migrazioni per distanze anche di chilometri.
La mobilità dei fluidi nel sottosuolo, e quindi la capacità di migrazione del radon, è influenzata dalla permeabilità del suolo, dalla quantità di acqua presente e da alcuni parametri geologici. Ad esempio il carsismo e la fratturazione del terreno rendono gli ammassi rocciosi permeabili ai fluidi, mentre la presenza di strati argillosi ne impediscono il passaggio. Nel caso dell’argilla ad elevata umidità la permeabilità dei gas del suolo viene notevolmente ridotta e questa può rappresentare una barriera naturale alla fuoriuscita del radon.
Si veda anche misura della concentrazione di radon nei gas del suolo